JP3675811B2

JP3675811B2 - 鉄道車両

Info

Publication number: JP3675811B2
Application number: JP2004352790A
Authority: JP
Inventors: 健川崎; 征二郎戸取; 茂孝木村; 澄生奥野; 俊昭牧野; 佳彦稲
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: JP2005096765A

Description

本発明は、鉄道車両及び構造物の内装構造に係り、居住空間を構成するものとして好適である。

鉄道車両では、強度を確保する部分を金属材料或いは炭素繊維等を利用した樹脂系構造材料よりなる車体と、乗客を始めとする利用者等に快適な空間を提供するために見栄えや環境を良好にする艤装品とから構成されている。艤装品は、車内の快適な空間を確保するために、車体だけでは満足できない快適な車内環境を確保する機能、例えば、断熱、遮音や見栄えなどを確保する機能を持つ内装品と、電線、空気配管や空調ダクト、空調装置、照明器具などの設備品で構成される。ここで、前記艤装品は、前記機能を達成するために、断熱性能に優れた断熱材、遮音性能に優れた遮音材、見栄えに優れた化粧板、電線管、空気配管や空調用ダクト等の部品をそれぞれ個々に車体に結合していた。このため、部品の手配、管理、運搬、締結などにかかわる労力は多大である。

上記問題点を解決する方法としては、代表して以下の２例を挙げることができる。まず、特許文献１に記載した構造が挙げられる。本構造では、鉄道車両の天井部を対象にして、天井ダクトや天井灯などをユニット化している。この効果として、天井面が平滑になると同時に、作業効率の向上を図ることができる。この天井ダクト、天井灯ユニットは、双方の下面を平滑にして天井面を構成している。

次に、特許文献２に記載された構造によれば、空調ダクトと照明具がユニット化されることにより、車両内部で車体に設置する艤装品の数量が減少することにより、作業性の向上が図れる。
実公昭６０−９０９６号公報特開平４−３３４６５４号公報

前記従来技術によると、内装材は、その機能ごとに個々の部材としている。このため、例え天井ダクトや照明具等をユニット化した場合でも、断熱材や遮音材を別部材として設置する必要がある。したがって、部品点数が多くなり、車体に結合するためには多大な労力が必要となる。

本発明の目的は、内装材に多機能を集約して、車体或いは構造物に直接取付ける部品点数を削減することにより、作業性の向上を図ることにある。

上記目的は、二つの側構体と、屋根構体と、台枠と、二つの妻構体とから車体を構成しており、前記各側構体および屋根構体を中空押出し形材によって構成しており、前記各中空押出し形材は、その押出し方向を車体長手方向に沿って配置している鉄道車両において、前記二つの側構体のそれぞれの荷棚支持位置であって、側構体を構成する各中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、前記屋根構体の幅方向両側の吊り手支持位置であって、屋根構体を構成する中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、前記荷棚支持位置の内装材固定部と吊り手支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した一方の肩部内装パネルは、一方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の一方の吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、前記荷棚支持位置の内装材固定部と吊り手支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した他方の肩部内装パネルは、他方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の他方の吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、前記肩部内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該肩部内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えており、前記屋根構体の幅方向両側の内装固定部の間の車体内面を覆う幅寸法を有した天井内装パネルは、前記屋根構体の幅方向両側の各吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、前記天井内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該天井内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えていることにより、達成される。
また、前記内装パネルは、荷棚支持位置側に、押出し方向を車体長手方向に沿って配置する中空押出し形材から成る荷棚を備えていることにより、達成される。

本発明によれば、内装材に多機能を集約することにより、車体あるいは構造物に直接取付ける部品点数を削減でき、かつ内装材を車体或いは構造物に接合する場合において、労力の軽減を図ることができる。

以下、本発明を鉄道車両に適用した場合についての一実施例を、図１から図３によって説明する。

図３において、鉄道車両の車体１０は、車体長手方向に対して左右の面を形成する側構体１１、車体長手方向に対して両端を閉鎖する面を形成する妻構体１２、屋根を形成する屋根構体１３及び床面を形成する台枠１４から構成されている。側構体１１、妻構体１２、屋根構体１３、台枠１４は全てアルミ合金製の押出し型材によって構成されている。特に、側構体１１、屋根構体１３及台枠１４については、車外側板部及び車内板部とこれらをつなぐ隔壁部によって中空部を構成した中空押出し型材によって構成されている。

側構体１１は、窓の上側を構成する幕部１５、窓の下側を構成する腰部１６、隣接する窓の間を構成する吹寄せ部１７により構成されている。

図２は、車体１０の断面図である。車体１０は、側構体１１、妻構体１２、屋根構体１３及び台枠１４から構成され、居住空間を形成するとともに全体の強度及び剛性を確保している。車体１０の内面には、車内環境を確保する艤装品１９が設置されている。艤装品としては、吊り手２０、荷棚２１、腰掛２２、天井灯２３、電線管及び空気管等の配管２４、ドア開閉装置２６や内装パネル１を挙げることができる。ここで、内装パネル１は、見栄えを向上し、断熱や遮音に代表される車内空間の快適性を確保するために設置するものであり、屋根構体１３に対応する天井内装パネル２、屋根構体１３から幕部１５に対応する肩部内装パネル３、側構体１１に対応する側内装パネル４が車体１０の内面に設置される。

図１は、側構体１１から屋根構体１３に対応した車体断面を示す。車体１０の車内側には、肩部内装パネル３、配管２４、荷棚２１、吊り手２０、天井灯２３、空調ダクト２５、ドア開閉装置２６等の内装品が設置してある。本図１では、幕部１５から屋根構体１３までの間の車内側を構成する肩部内装パネル３について説明する。

肩部内装パネル３は、断熱材や遮音板に代表される車内空間の快適性を確保する部材、化粧板及び荷棚の機能を統合したものであり、自重或いは設計された負荷に対して実用上十分な面外曲げ剛性を有する。このため、肩部内装パネル３は、車体１０に固定することによって、その形状を保つものではなく、それ自体が必要な形状を保つとともに強度を備えおり、結合部３０ｂと３０ｃにおいて車体１０に結合されている。内装パネル３と車体１０との結合点は、車両の長手方向に対して平行に複数点設置されている。すなわち、車体１０を構成する中空押出し型材の車内側表面に、複数の艤装品支持レールすなわち内装材固定部が車体長手方向に沿って一体に形成されている。一方、肩部内装パネル３の車体幅方向の端部には、前記艤装品支持レールに締結するための結合部３０ｂ及び結合部３０ｃが設けられており、結合部３０ｂ及び３０ｃは車体長手方向に沿って複数形成されている。但し、前記結合部３０ｂ及び３０ｃは、一つの肩部内装パネル３について、例えば結合部３０ｂを２箇所、結合部３０ｃを１箇所形成して、３点支持とし、該肩部内装パネル３と車体の艤装品支持レール部の製作上の寸法誤差を許容して、取付け作業の効率を図る構成としても良い。なお、肩部内装パネル３の場合、荷棚２１を一体に構成して前記結合部３０ｂ及び３０ｃに大きな荷重が作用することが考えられる。このような場合には、前記結合部３０ｂ及び３０ｃ以外に結合部を形成するか、或いは、補強締結具を追加して強度向上を図る。

このように前記肩部内装パネル３は、その車体幅方向両端部分で車体１０に固定されており、該パネルの全面で結合していない。このため、肩部内装パネル３と車体１０との間には空間４０が生じ、この空間４０は車体長手方向に伸びて形成されており、前記肩部内装パネル３自体或いは肩部内装パネル３を固定する締結部材によって前記空間が遮られることがない。したがって、この空間４０には、配管２４、配線などの車体長手方向に沿って配置される艤装品を設置する。これらの車体長手方向に配置される艤装品も、車体内面に機器支持レールを一体に構成しておき、固定バンド等の固定具により取り付けられる。前記空間４０を利用して、乗客の目に触れることにより快適性を損なう部品を設置している。

肩部内装パネル３は、車内空間を快適に保つ目的で設置される。このため、乗客から見える表面の見栄えを向上させている。また、断熱、遮音等車内環境を快適に保つために必要な高い性能を有する材料で構成している。すなわち、一対のアルミ合金板の間に、樹脂発砲材或いは紙製ハニカム材を樹脂接着したパネル材を用いる。このパネル材は、予め成形した一対の板の間に、樹脂発泡剤を充填するか、或いは成形された前記ハニカム材を設置して構成される。または、一対の板の間に樹脂を充填したパネル材を曲げ加工することにより、車体１０の内面に沿った形状に構成されている。前記肩部内装パネル３の車内側表面には、化粧シートが貼り付けられている。

このため、肩部内装パネル３の車内側においては、見栄え、温度、静寂等に代表される快適性を確保している。しかし、空間４０では、車体１０により風雨を遮られている他は車体１０の外側すなわち車外と同程度の環境である。

また、前記空間４０は、前述のように車外と同様な環境であり、冬季においては車体１０の内面の温度が低下する。したがって、前記各内装パネルの間から侵入した高湿度の空気が前記空間４０の車体１０の内面で、結露する恐れがある。このため、前記車体１０の内面には、断熱機能を有する塗料を塗布するか、或いは、シート状の断熱材を接着して、高湿度の空気が車体１０の内表面に直接接触しないように構成されている。図においては、車体１０の内表面に形成された前記断熱層の記載を省略した。
この実施例によれば、肩部内装パネル３がその形状を保つ十分な曲げ強度を有することから、吊り手固定部と荷棚固定部とで車体１０に固定することにより、車体に直接取付ける内装材の部品点数を削減することができる。

図４に、肩部内装パネル３の幕部１５への接合部の拡大図を示す。肩部内装パネル３は、幕部１５への結合部近傍において、一般的な部位と比較して強固な構造とした接合部３５が形成されている。前記接合部３５は一対の板部３６ａ及び板部３６ｂとこれらをつなぐ隔壁部とからなる中空押出し型材によって構成されている。前記板部３６ｂを締結具を介して幕部１５の内装材支持レールに固定することにより、肩部内装パネル３を車体１０に固定している。前記締結具はボルトとナットからなり、前記ボルトの頭部を前記内装材支持レールに挿入可能で、回動することにより該頭部がレールに掛合し、ナットを螺合することにより締結を行う構造となっている。前記接合部３５の接合を行わない板部３６ａには、締結具を挿入するための穴が加工されている。

図５及び図６に、隣接する肩部内装パネル同士の接合部構造を示す。図５は、肩部内装パネルの斜視図を示す。隣接する肩部内装パネル３ａと３ｂの間の車体１０には、隙間塞ぎ板４５を配置する。前記隙間塞ぎ板４５は、車体１０の内面に接着されており、前記肩部内装パネル３ａ及び３ｂの車体長手方向の端部を押し当てている。各肩部内装パネル３ａ及び３ｂの間には、乗客が指を挿入できなない程度の隙間を設けている。

図６は、図５におけるＡ−Ａ断面を示す。隣接した二つの肩部内装パネル３の隙間を塞いで、該内装パネル３と構体１０との間に、隙間塞ぎ板４５を配置する。隣接する肩部内装パネル間の長さと隙間塞ぎ板４５の車体長手方向の幅を比較すると、隙間塞ぎ板４５の幅を広く構成している。この隙間塞ぎ板４５は、弾性を有する樹脂によって構成されている。

かかる構成においては、内装材及び断熱材、遮音材の機能を統合し、さらに、荷棚の機能を肩部内装パネル３に集約することにより、部品点数を削減することができる。また、前記肩部内装パネル３の全面ではなく、限られた締結部分すなわち該肩部内装パネル３の幅方向端部で車体１０と締結することが可能である。このため、従来構造の内装材部品を設置するための労力を軽減することができる。

なお、各肩部内装パネルと車体１０の内表面との間に空間を設けている場合、隙間塞ぎ板は隣接した肩部内装パネルの一方の端面部に接着固定し、隣接した他方の肩部内装パネルに押し当てる構造とする。このような構成によれば、見栄えは前記図５の実施例と同様であり、順次肩部内装パネルを設置するだけで、各肩部内装パネルのつなぎ部分が開口することなく、作業性を大幅に改善することができる。

肩部内装パネルと車体との間に、空間を設けている場合、隣接した肩部内装パネルの突き合わせ部を裏側から支える支え部材を設置し、この支え部材に前記隙間塞ぎ板を取付ける構成としても良い。この際、支え部材には、軽量化のために穴を構成し、この穴を配管設置に利用しても良い。この支え部材は、車体の内面に接着固定しても、また、一方の肩部内装パネルの裏面に設置しても良い。

前記内装パネルと車体の接合は、該内装パネルの車体手方向に平行な端部で行い、車体長手方向に対して直角な方向の端部では接合を行わない。この際、車体における内装パネルと接合する部位に、車体長手方向に平行に突起を設置する。
この突起を利用することにより、車体長手方向に対して直角な方向に対する内装パネルの位置は決定され、合わせ作業を簡略化することができる。

本実施例では、内装パネルの大きさを側構体から屋根構体にかけての範囲とした。しかし、製作性や設計性を考慮して大きさを決定することにより、さらに効率的な作業を可能とする。

さらに、内装パネルは、断熱、遮音に代表される車内空間の環境の保持を目的にした機能と車内側からの見栄えを向上させる機能を有するものとした。しかし、この２種類の機能に限定するわけではなく、形状を考慮して電線管等の配管機能も持たせることにより、さらに部品点数の低減を図ることができる。

隣接する肩部内装パネル間についても、隙間塞ぎ板４５の車体長手方向の幅を十分長くとることにより、製作上で生じた誤差などを吸収することができる。

図７により、他の実施例を説明する。図７は、屋根構体１３の部分の断面図である。図７において、天井内装パネル２は、先の実施例で述べた肩部内装パネルと同様に、車体１０と全面で接合しておらず、その結合部３０ｄ及び３０ｅにおいて、車体１０と結合している。

天井内装パネル２は、先の実施例で述べたように、車内空間の快適性を確保する機能を有する以外に、空調ダクト２５や送風機室２７も兼ねている。空調ダクト２５や送風機室２７は、他の空間と断熱性能が高い材料で隔離されている。すなわち、前記天井内装パネル２を構成する一対の板部材の間に設置する芯材として、断熱性能の高いものを用いる。また、前記天井内装パネル２は、その車体幅方向両端部に形成された結合部３０ｄ及び３０ｅで車体１０（吊り手天井灯支持位置）に固定されるため、該結合部３０ｄ及び３０ｅは十分な強度が確保できるように構成する。但し、前記結合部３０ｄ及び３０ｅは、天井内装パネル２を車体１０に取り付ける際には、３点支持を構成するものとし、３点で車体への支持を行い、車体の艤装品支持レールへ補強支持具によって固定する。

かかる構成において、天井部分の艤装品は当該天井内装パネル２のみを設置するだけで作業は完了する。このため、部品点数の削減と作業の簡略化を図ることができる。
この実施例によれば、天井内装パネル２および肩部内装パネル３がその形状を保つ十分な曲げ強度を有することから、吊り手固定部と荷棚固定部とで車体１０に固定することにより、車体に直接取付ける内装材の部品点数を削減することができる。また、前記吊り手固定部と荷棚固定部は、車体長手方向に沿って平行して構成されており、この内装固定部に天井内装パネル２を順次取付けるだけで天井部分の艤装作業を完了することができ、作業の簡略化が図れる。すなわち、前記天井内装パネル２は、空調ダクト２５を内蔵しており、空調ダクトのみを個別に車体に設置する必要がないため、車体内での艤装作業を簡略化することができる。

図８により、さらに他の実施例を説明する。図８は、側構体１１の部分を示す。図８において、側内装パネル４は、先の実施例で述べた肩部内装パネルと同様に、車体１０と全面で接合しておらず、その端部３０ｆと３０ｇにおいて車体１０と結合している。側内装パネル４は、先の実施例で述べたように、車内空間の快適性を確保する機能を有する以外に、腰部掛２２も兼ねている。すなわち、一対の板部材とその間に配置される芯材を積層して構成した内装パネルに、腰掛け用の背摺り及び座布団を取付け、側内装パネル４として構成する。但し、一対の板部材の間には、背摺り及び座布団を支持固定するための補強材を埋め込んで構成する。

なお、本実施例の場合は、腰掛けが車体長手方向に伸びたロングシートであるが、クロスシートの場合は、背摺り及び座布団の受け金を内装パネルの内面に設置するか、或いは、内装パネルに直接取付ける構造とする。直接クロスシートを内装パネルに取り付ける場合、該座布団の車体幅方向中央側に補強支持部材を設置することも考えられる。

かかる構成において、側部分の艤装品は当該側内装パネル４のみを設置するだけで作業は完了する。このため、部品点数の削減と作業の簡略化を図ることができる。

図９は、隣り合った出入口２９ａ及び２９ｂの間の内装パネルと床面の間の部分を示す。隣り合った出入口の間には、窓開口部が一個所だけ存在し、当該窓開口部には窓ガラス２８が設置される。この部位において、側内装パネル４は、腰掛つき横内装パネル５を１枚と、出入口に隣接された縦内装パネル６を２枚の合計３枚で構成される。

腰掛つき横内装パネル５は、断熱や遮音に代表される車内空間の快適性を確保する内装パネルと腰掛２２を一体化している。腰掛２２の設置場所は、窓の下側である。このため、横内装パネル５の高さは、床面から窓開口の下側までである。腰掛２２の車体長手方向の長さは、窓開口部の車体長手方向の幅よりも長い。ここで、横内装パネル５の長さは、腰掛２２の長さと比較して短い。

縦内装パネル６は、出入口２９に近接して設置する。高さは、床面から肩部内装パネルの下辺部までとし、幅は、出入口端部から隣接する窓開口部までとする。

かかる構成において、側構体に関する内装材を設置する場合、上記３枚の内装パネルを設置するだけで作業は完了し、部品点数が大幅に減少する。このため、労力の軽減につながる。

本構造では、腰掛２２を設けた横内装パネル５の長さは、腰掛２２の長さと比較して短い。このため、腰掛２２のうち、横内装パネル５と接合していない端部を縦内装パネル６と結合することもできる。かかる構造において、腰掛部における強度向上を図ることができる。

本構造では、腰掛２２の横内装パネル５の長さは、腰掛２２の長さと比較して短いが、これに限定するものではない。

本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項の記載の文言あるいは課題を解決させるための手段の項の記載の文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。

本発明の一実施例である鉄道車両の肩部の内装構造を示した断面図である。本発明の一実施例である鉄道車両の天井から床面までの内装パネルの配置を示した断面図である。本発明の一実施例の鉄道車両の車体外観を示した斜視図である。本発明の一実施例における肩部内装パネルの車体への結合部の拡大断面図である。本発明の他の実施例における隣接した肩部内装パネルの斜視図である。図５のＡ−Ａ部の断面図である。本発明の他の実施例における天井内装パネルを示した断面図である。本発明の他の実施例を適用した側内装パネルを示した断面図である。本発明の他の実施例を適用した車体における側窓部及び出入口部分の斜視図である。

符号の説明

１…内装パネル、２…天井内装パネル、３…肩部内装パネル、４…側内装パネル、５…横内装パネル、６…縦内装パネル、１０…車体、１１…側構体、１２…妻構体、１３…屋根構体、１４…台枠、１５…幕部、１６…腰部、１７…吹寄せ、１９…艤装品、２０…吊り手、２１…荷棚、２２…腰掛、２３…天井灯、２４…配管、２５…空調ダクト、２６…ドア開閉装置、２８…窓ガラス、４５…隙間塞ぎ板。

Claims

二つの側構体と、屋根構体と、台枠と、二つの妻構体とから車体を構成しており、前記各側構体および屋根構体を中空押出し形材によって構成しており、前記各中空押出し形材は、その押出し方向を車体長手方向に沿って配置している鉄道車両において、
前記二つの側構体のそれぞれの荷棚支持位置であって、側構体を構成する各中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、
前記二つの側構体に連設する屋根構体の幅方向両側の吊り手支持位置であって、屋根構体を構成する中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、
前記荷棚支持位置の内装材固定部と吊り手支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した一方の肩部内装パネルは、一方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の一方の吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記荷棚支持位置の内装材固定部と吊り手支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した他方の肩部内装パネルは、他方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の他方の吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記肩部内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該肩部内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えており、
前記屋根構体の幅方向両側の内装固定部の間の車体内面を覆う幅寸法を有した天井内装パネルは、前記屋根構体の幅方向両側の各吊り手支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記天井内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該天井内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えていること、
を特徴とする鉄道車両。
請求項１に記載の鉄道車両において、
前記天井内装パネルは、その内部に車体長手方向に沿った空調ダクトを備えていること、
を特徴とする鉄道車両。
請求項１または請求項２に記載の鉄道車両において、
前記内装パネルは、荷棚支持位置側に、押出し方向を車体長手方向に沿って配置する中空押出し形材から成る荷棚を備えていること、
を特徴とする鉄道車両。
二つの側構体と、屋根構体と、台枠と、二つの妻構体とから車体を構成しており、前記各側構体および屋根構体を中空押出し形材によって構成しており、前記各中空押出し形材は、その押出し方向を車体長手方向に沿って配置している鉄道車両において、
前記二つの側構体のそれぞれの荷棚支持位置であって、側構体を構成する各中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、
前記屋根構体の幅方向両側の天井灯支持位置であって、屋根構体を構成する中空押出し形材の内面に、車体長手方向に沿って内装材固定部を設けており、
前記荷棚支持位置の内装材固定部と天井灯支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した一方の肩部内装パネルは、一方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の一方の天井灯支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記荷棚支持位置の内装材固定部と天井灯支持位置の内装材固定部との間の車体内面を覆う幅寸法を有した他方の肩部内装パネルは、他方の前記側構体の前記荷棚支持位置および前記屋根構体の他方の天井灯支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記肩部内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該肩部内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えており、
前記屋根構体の幅方向両側の内装固定部の間の車体内面を覆う幅寸法を有した天井内装パネルは、前記屋根構体の幅方向両側の各天井灯支持位置の内装固定部で車体に取付けられており、
前記天井内装パネルは、その内面が内装面を構成しているとともに該天井内装パネルの室内側と車体側との断熱を行う断熱材を備えていること、
を特徴とする鉄道車両。
請求項４に記載の鉄道車両において、
前記天井内装パネルは、その内部に車体長手方向に沿った空調ダクトを備えていること、
を特徴とする鉄道車両。
請求項４または請求項５に記載の鉄道車両において、
前記内装パネルは、荷棚支持位置側に、押出し方向を車体長手方向に沿って配置する中空押出し形材から成る荷棚を備えていること、
を特徴とする鉄道車両。